العلماء الروس يقترحون طريقة جديدة للبحث عن المادة المظلمة

ابتكر المتخصصون في معهد الفيزياء النووية التابع لأكاديمية للعلوم الروسية كاشفا مبرّدا ثنائي الأطوار يعتمد على غاز الأرجون.

واستعرضوا بمساعدته طريقة جديدة لقراءة الإشارة الواردة من جسيمات المادة المظلمة. جاء ذلك الثلاثاء 16 مايو في تقرير نشرته الخدمة الصحفية لفرع سيبيريا في أكاديمية العلوم الروسية.

وجاء في التقرير أن المتخصصين من معهد الفيزياء النووية التابع لفرع سيبيريا في أكاديمية العلوم الروسية ابتكروا كاشفا واستعرضوا بمساعدته فكرة يمكن الاستفادة منها للكشف عن الضوء في النطاق المرئي من جسيمات المادة المظلمة.

إقرأ المزيد

تسجيل أصوات غامضة من أصل "غير معروف" في الغلاف الجوي للأرض يحير العلماء

وأوضح العلماء أن الجسيمات الكبيرة الحجم والعديمة التفاعل (WIMP) لعبت في التجربة دور جسيمات المادة المظلمة، وأظهرت التجارب على الكاشف إمكانية الاستفادة من الفكرة المذكورة لتسجيل الضوء في مجال الموجات المرئية الصادرة عن جسيمات المادة المظلمة. وقد نشر العلماء الروس نتائج دراستهم في مجلة The European Physical Journal C.

قال فلاديسلاف أولينيكوف، الباحث في معهد الفيزياء النووية: "عادة ما يتم تحويل جزء من طاقة الجسيمات المسجلة في كاشفات الأرجون الثنائية الطور إلى ضوء في نطاق الأشعة فوق البنفسجية بطول موجة يبلغ 128 نانومتر. فقررنا السير في اتجاه آخر، وهو دراسة إمكانية العمل في نطاق الموجات المرئية".

وأوضح أنه عند تسجيل الجسيمات في مجال الأشعة فوق البنفسجية في كاشفات الأرجون الثنائية الطور، يتم استخدام ناقل الطيف، بصفته مسحوقا عضويا خاصا يتم رشه على جدران الكاشف. وتحوّل المادة الموضوعة طيف الانبعاث إلى المجال المرئي. ولكن مع مرور الوقت، يمكن أن تذوب في الأرجون السائل أو تنقشر من سطح الكاشف عند درجة الحرارة المنخفضة المطلوبة لتشغيل الكاشف. وهناك مشكلة أخرى تتعلق بصعوبة ترسب المسحوق العضوي على جدران كاشف كبير، لذلك اقترح العلماء طريقة للعمل في النطاق المرئي.

وقال أولينيكوف:" قبل أن أطلقنا تجربتنا، كانت المعلومات حول آليات الإشعاع في النطاق المرئي غير كاملة ومبعثرة. واستطعنا باستخدام إحدى الوحدات (الكاشف) دراسة كل من آليات التلألؤ الكهربائي، بصفته توهجا يحدث عندما تصطدم الإلكترونات الواردة من السائل مع ذرات الأرجون في المجال الكهربائي العالي وإشارات ضوئية تحدث في منطقة تفاعل الجسيم مع مادة الكاشف في النطاق المرئي على حد سواء.

وكما كان من المتوقع فإن شدة الإشعاع المرئي أصبحت أقل مما هي عليه في الأشعة فوق البنفسجية. ومع ذلك فباستخدام إشارة التلألؤ الكهربائية، من الممكن تسجيل الجسيمات الكبيرة الحجم والعديمة التفاعل بكتلة أعلى من 10 ، GeV / s2. أي إذا كان الجسيم ثقيلا، فسوف ينقل طاقة كافية إلى نواة الأرجون حتى نتمكن من رصد الإشارة الصادرة عنها".

المصدر: تاس